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Identification of genes for the biosynthesis of effective polysaccharide component for rapid domestication of crow-dipper, which is a raw material wild plant for a Chinese medicine

Research Project

Project/Area Number 15K14711
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Matsuoka Ken  九州大学, 農学研究院, 教授 (40222294)

Research Collaborator EGUCHI toshihiko  
TANAKA hiroyuki  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsアラビノース転移酵素 / トランスクリプトーム解析 / 機能性多糖 / cDNA / 形質転換系 / 複合糖質 / 形質転換 / 生薬原料 / ガラクトース転移酵素 / ゲノム / RNAseq / アラバン
Outline of Final Research Achievements

The tuber of crow-dipper is an important herbal medicine called “Hange”, and establishment of the system of its domestic production is desired. Since Hange is produced by harvesting the natural products or produced by conventional cultivation, the content of the polysaccharide active ingredient called araban varies widely.
Therefore, in this study, we tried to acquire gene product candidates related to the synthesis of araban from the comprehensive gene expression analysis of crow-dipper and obtained cDNA for an arabinose transferase. In addition, we have established a transformation system of crow-dipper, which is a technique that is essential for examining whether the gene for the isolated cDNA is involved in araban biosynthesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

漢方処方のおよそ23%に処方され、また国内消費のほぼ100%を輸入に頼っている生薬である半夏は、カラスビシャクという植物に形成される芋の乾燥産物である。従って、安定した品質の半夏の国内での生産系の確立が望まれている。
そこで本研究では、半夏の有効成分であるアラバンの生合成系の解析を進め、生合成系候補遺伝子の一つを同定した。この遺伝子を用いることで、成熟した塊茎の形成前にアラバンの含量が均一なカラスビシャク系統の選抜が可能となり、またアラバンの合成量が高い半夏の選抜も可能となる。したがって本研究の成果は、国内での安定した品質の半夏生産に寄与する研究成果と考えられる。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2019 2016 2015

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] カラスビシャクの有用多糖アラバン合成関連遺伝子の探索2019

    • Author(s)
      下川 響,田中宏幸,江口壽彦,松岡 健
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 国内産生薬植物カラスビシャクの形質転換の試み2019

    • Author(s)
      青木達大,下川 響,江口壽彦,松岡 健
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] このシンポジウムの背景:有用物質生産と植物工場・農業工学2016

    • Author(s)
      松岡健
    • Organizer
      日本農業工学会 第32回シンポジウム 医薬品原材料等の 有用物質生産への 植物工場を用いたアプローチ
    • Place of Presentation
      東京大学 山上会館
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 薬用植物カラスビシャクの制御環境下での栽培と優良系統の選抜2015

    • Author(s)
      江口壽彦・田中宏幸・吉田 敏・松岡 健
    • Organizer
      日本生物環境工学会2015宮崎大会オーガナイズドセッション3
    • Place of Presentation
      宮崎市
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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